UPS應(yīng)用可促進(jìn)視頻會議系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行
來源:中國數(shù)字音視網(wǎng) 作者:tony 編輯:數(shù)字音視工程 2010-12-14 00:00:00 加入收藏
視頻會議系統(tǒng)是一個對實(shí)時敏感度要求高、感觀性強(qiáng),也是最受關(guān)注的系統(tǒng)。保證視頻會議效果的穩(wěn)定就顯得至關(guān)重要了。視頻會議系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)的要求非常嚴(yán)格,一旦網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)丟包,或者網(wǎng)絡(luò)的延時增大,視頻會議就會出現(xiàn)抖動或者黑屏,聲音會出現(xiàn)顫音等現(xiàn)象。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生會嚴(yán)重影響視頻會議的效果。
視頻會議系統(tǒng)的實(shí)時性,在很多指揮作戰(zhàn)、應(yīng)急故障處理、險情處理等多方面重要會議中都是非常重要的。但在很多項(xiàng)目中由于市電的電壓不穩(wěn),經(jīng)常造成視頻在開會過程中(特別是有重要領(lǐng)導(dǎo)參加的)突然電壓不穩(wěn),視頻會議終端就會自動重啟,系統(tǒng)重啟最快也要大約1分鐘的時間,這樣會嚴(yán)重影響開會的質(zhì)量以及一些重要信息不能及時了解。
一個大型的視頻會議系統(tǒng)是由視頻會議終端、顯示系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、擴(kuò)聲系統(tǒng)、矩陣切換系統(tǒng)、發(fā)言系統(tǒng)等組成。一個系統(tǒng)的好壞需要各個系統(tǒng)配合。在視頻行業(yè)除了視頻會議終端之外,其他系統(tǒng)一般都?xì)w結(jié)到會議室集成系統(tǒng)中。視頻會議系統(tǒng)的好壞取決于各個系統(tǒng)的整體配合。
會議室集成系統(tǒng),特別是視頻顯示系統(tǒng)(如投影機(jī)、拼接大屏幕等)等對電源的潔凈度、穩(wěn)定性的要求也非常高。如果電源不穩(wěn)定,則會出現(xiàn)屏幕上有橫紋出現(xiàn),影響收視效果。長時間電壓不穩(wěn)則會影響投影機(jī)的燈泡燒壞。
這些問題的根源都源自于環(huán)境電壓的不穩(wěn),電源的潔凈度不夠,諧波等造成的影響。不但影響正常的開會,還會影響設(shè)備自身的安全。
因此要想保證視頻會議的質(zhì)量就需要保證給視頻會議系統(tǒng)提供基礎(chǔ)架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)因素、環(huán)境因素、供電因素。在這里我們就只討論供電系統(tǒng)對視頻會議系統(tǒng)及會議室集成系統(tǒng)的影響。
一般在北京、上海、廣州等發(fā)達(dá)城市電網(wǎng)的質(zhì)量相對較好,電壓一般在220V±1左右。而在三級城市或者偏遠(yuǎn)地區(qū)甚至廠礦區(qū)等地電壓一般會在220V±20左右浮動。在這些地方一旦用電量較大時,電壓就會急劇下降,可能會在190V左右。如果晚上用電高峰過后,電壓又會急劇上升,達(dá)到240V左右。這樣的頻繁浮動,會嚴(yán)重影響精密設(shè)備的使用壽命,并對通信設(shè)備造成丟包、誤碼率提高、死機(jī)、重啟等多種問題。一旦這些問題產(chǎn)生,不但影響了設(shè)備的正常使用,也會造成設(shè)備的故障高發(fā)。
在理想的干凈供電系統(tǒng)中,電流和電壓都是正弦波的。在只含線性元件(電阻、電感及電容)的簡單電路里,流過的電流與施加的電壓成正比,流過的電流是正弦波。
在實(shí)際的供電系統(tǒng)中,由于有非線性負(fù)荷的存在,當(dāng)電流流過與所加電壓不呈線性關(guān)系的負(fù)荷時,就形成非正弦電流。任何周期性波形均可分解為一個基頻正弦波加上許多諧波頻率的正弦波。諧波頻率是基頻的整倍數(shù),例如基頻為50Hz,二次諧波為100Hz,三次諧波則為150Hz。因此畸變的電流波形可能有二次諧波、三次諧波……可能直到第三十幾次諧波組成。
諧波的定義:
供電系統(tǒng)諧波的定義是對周期性非正弦電量進(jìn)行傅立葉級數(shù)分解,除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量,還得到一系列大于電網(wǎng)基波頻率的分量,這部分電量稱為諧波。
電力諧波的主要危害有:
a、 引起串聯(lián)諧振及并聯(lián)諧振,放大諧波,造成危險的過電壓或過電流;
b、 產(chǎn)生諧波損耗,使發(fā)、變電和用電設(shè)備效率降低;
c、 加速電氣設(shè)備絕緣老化,使其容易擊穿,從而縮短它們的使用壽命;
d、 使設(shè)備(如電機(jī)、繼電保護(hù)、自動裝置、測量儀表、電力電子器件、計算機(jī)系統(tǒng)、精密儀器等)運(yùn)轉(zhuǎn)不正?;虿荒苷_操作;
e、 干擾通訊系統(tǒng),降低信號的傳輸質(zhì)量,破壞信號的正確傳遞,甚至損壞通信設(shè)備。
諧波的治理:
安裝諧波濾波器,就近吸收諧波源產(chǎn)生的諧波電流。或者采用IGBT整流技術(shù),來對諧波進(jìn)行整流,使其諧波降低到4.5%以下,以滿足設(shè)備的正常諧波范圍內(nèi)。
無功功率的定義:
無功功率是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換,并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功,而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰俊7彩怯须姶啪€圈的電氣設(shè)備,要建立磁場,就要消耗無功功率。
無功功率對電力系統(tǒng)的影響:
a、無功功率的增加,會導(dǎo)致電流增大和視在功率增加,從而使發(fā)電機(jī)、變壓器及其他電氣設(shè)備容量和導(dǎo)線容量增加。同時,電力用戶的起動及控制設(shè)備、測量儀表的尺寸和規(guī)格也要加大。
b、無功功率的增加,使總電流增大,因而使設(shè)備及線路的損耗增加,這是顯而易見的。
c、使線路及變壓器的電壓降增大,如果是沖擊性無功功率負(fù)載,還會使電壓產(chǎn)生劇烈波動,使供電質(zhì)量嚴(yán)重降低。
電壓不穩(wěn)對設(shè)備帶來的影響:
電壓不穩(wěn)對電腦(不管是臺式機(jī)還是筆記本)都是有非常大的影響,經(jīng)常出現(xiàn)電壓不穩(wěn)的現(xiàn)象會導(dǎo)致電腦的硬件發(fā)生損壞,直接影響是對電腦的硬盤。其次是電源部分(包括主板上的電源部分),電壓過高特別是瞬間高壓的情況下,不只是燒掉一個電源的問題,有可能會損壞至CPU和內(nèi)存條,甚至硬盤。電壓過低或電壓不穩(wěn)會導(dǎo)致電腦重啟,重啟時電腦硬件最容易損壞的是硬盤,一個硬盤經(jīng)常在非正常關(guān)機(jī)的情況下使用,壽命會相當(dāng)短,硬盤的這種損壞屬于物理損壞,重要數(shù)據(jù)挽回是相當(dāng)難的,所以得務(wù)必注意。
基于以上的影響,為了保證會議召開過程中,視頻會議終端能夠穩(wěn)定可靠的運(yùn)行,需要在視頻會議場合安裝UPS(不間斷電源系統(tǒng))以保證視頻會議系統(tǒng)在突然掉電的情況下會議依然能夠可靠運(yùn)行。
UPS的定義:
UPS是不間斷電源(UninterruptiblePowerSupply)的英文簡稱,是能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。
UPS的主要功能:
UPS是一種含有儲能裝置,以逆變器為主要組成部分的恒壓、恒頻的不間斷電源。當(dāng)市電正常時,UPS將市電穩(wěn)壓或穩(wěn)壓、穩(wěn)頻后供負(fù)載使用,同時向機(jī)內(nèi)電池充電;當(dāng)市電中斷時(異常時),UPS立即在4-10毫秒內(nèi)或“零”中斷時間內(nèi)將蓄電池的電源通過逆變轉(zhuǎn)換的方式向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)電力,使負(fù)載維持正常的工作,以便保存資料并保護(hù)負(fù)載的軟硬件不受損壞。從原理上來說,UPS是一種集數(shù)字和模擬電路,自動控制逆變器與免維護(hù)貯能裝置于一體的電力電子設(shè)備。
UPS能消除市電上的電涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”,改善電源質(zhì)量,為計算機(jī)系統(tǒng)提供高質(zhì)量的電源。
有了UPS系統(tǒng)將能夠解決視頻會議及會議室系統(tǒng)所遇到的諸多問題,為了能夠保證視頻會議的效果,建議每個會場都要將視頻會議及相關(guān)的會議室集成系統(tǒng)連接到UPS系統(tǒng)上供電。
那么該如何根據(jù)負(fù)載來配置UPS的大小呢?
首先確定負(fù)載的總功率是多少?其次需要確定UPS的功率因素是多少?再次選擇支持UPS的后備時間是多少?
一般情況下,一個中心會場視頻會議的負(fù)載主要包括:中央控制單元、視頻會議終端、顯示系統(tǒng)、中控系統(tǒng)、擴(kuò)聲系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、矩陣切換系統(tǒng)、計算機(jī)系統(tǒng)、時序電源系統(tǒng)等。而在分支會場一般情況下會有視頻會議終端、PC機(jī)、顯示器、投影機(jī)等。然后根據(jù)所有系統(tǒng)的設(shè)備清單計算出總的功率(單位為KW)。
計算好后,可以確定UPS的功率因數(shù),一般廠家的UPS功率因素為0.8,這還要根據(jù)各自廠家所提供設(shè)備的因數(shù)不同而取數(shù),計算好后得出KVA。得到了KVA后一般建議UPS的帶載率不能超過80%,因此還需要在得出KVA數(shù)值的基礎(chǔ)上再乘上)0.8,得出UPS所選擇的型號大小。
最后要計算UPS的后備時間,也就是要得出在市電掉電后,滿載的情況下電池所能帶給負(fù)載的供電時間。一般情況下,最小的后備時間為15分鐘,最大為4個小時。
UPS的后備時間主要還是考慮用戶方的功能決定,比如:有些單位需要在市電掉電后仍然能夠召開會議,而一般會議在2個小時左右,那么建議配置2.5小時的后備時間即可。而有些單位有柴油發(fā)電機(jī),那么建議只需要配置15分鐘的后備時間即可。因?yàn)樵?5分鐘內(nèi)足可以將柴油發(fā)電機(jī)啟動,并給負(fù)載供電。也有寫單位在市電停電后,只需要保證關(guān)機(jī)的時間即可,則只需要配置15分鐘,能夠保證設(shè)備關(guān)機(jī)的時間即可。
UPS的放置位置:
為了保證視頻會議以及會議室環(huán)境的效果,建議將UPS及電池放置在控制室內(nèi),這樣避免噪音太大,影響會議正常召開的效果。UPS、電池以及所有的精密儀器不宜放置在有地毯的房間內(nèi),最后為防靜電地板的房間,這樣避免精密儀器在長時間的地毯環(huán)境中吸收很多地毯纖維,時間長了會造成設(shè)備短路,導(dǎo)致設(shè)備故障。
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